本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置及其錨固方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)纖維板（包括碳纖維、玄武巖纖維等）以其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、施工方便的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為了土木工程結(jié)構(gòu)加固修復(fù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用熱點(diǎn)。傳統(tǒng)粘貼纖維板加固技術(shù)的主要不足之處，在于無(wú)法發(fā)揮纖維板的高強(qiáng)度特性。大量研究表明，粘貼纖維板前預(yù)先施加預(yù)應(yīng)力能夠有效克服這一缺陷，即纖維板施加預(yù)應(yīng)力后可大幅度提高纖維板強(qiáng)度利用率。

現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力纖維板張拉錨固裝置，纖維板預(yù)應(yīng)力施加結(jié)束后張拉端錨具往往直接采用張拉導(dǎo)桿配合高強(qiáng)螺母來(lái)進(jìn)行錨固，而張拉導(dǎo)桿長(zhǎng)期服役易受到外界環(huán)境侵蝕的影響，易導(dǎo)致纖維板預(yù)應(yīng)力損失，降低加固效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固方法中的不足之處，本發(fā)明提供了一種采用纖維板張拉伸長(zhǎng)量來(lái)控制施加預(yù)應(yīng)力值的預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置及其錨固方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置，包括張拉端錨具4、張拉反力架9、張拉導(dǎo)桿7、張拉擋板12和千斤頂11；

預(yù)應(yīng)力纖維板1右端夾持在張拉端錨具4內(nèi)，張拉導(dǎo)桿7沿左右水平方向平行設(shè)有兩根，張拉端錨具4、張拉反力架9和張拉擋板12，自左向右依次穿套在兩根張拉導(dǎo)桿7上，張拉導(dǎo)桿7的兩端分別螺紋連接有左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母13，左鎖緊螺母2右端與張拉端錨具4左端面接觸，右鎖緊螺母13左端與張拉擋板12左側(cè)表面接觸；千斤頂11的本體和活塞桿的端部分別與張拉反力架9右端和張拉擋板12左側(cè)表面頂壓配合；

張拉端錨具4右側(cè)和張拉反力架9左側(cè)之間對(duì)應(yīng)設(shè)置有錨固連接結(jié)構(gòu)。

張拉端錨具4包括上錨固板14和下錨固板15，預(yù)應(yīng)力纖維板1右端夾持在上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15之間通過(guò)若干個(gè)陣列布置的第一高強(qiáng)螺栓5緊固連接，上錨固板14和下錨固板15之間貼合面的前部以及后部沿左右水平方向均設(shè)有一條用于穿設(shè)張拉導(dǎo)桿7的左導(dǎo)向孔3；

上錨固板14下表面和下錨固板15的上表面均勻設(shè)置有若干條防滑齒紋，每條防滑齒紋的長(zhǎng)度方向均與預(yù)應(yīng)力纖維板1的長(zhǎng)度方向垂直，防滑齒紋深為0.5mm，相鄰兩條防滑齒紋間距為4.8mm。

張拉反力架9包括由固定板17和承壓板18構(gòu)成的L型板狀結(jié)構(gòu)，固定板17的右端邊沿與承壓板18的上端邊沿固定連接，固定板17前部和后部沿左右水平方向均設(shè)有一條用于穿設(shè)張拉導(dǎo)桿7的右導(dǎo)向孔16，固定板17通過(guò)第二高強(qiáng)螺栓10固定連接在土木工程結(jié)構(gòu)梁的下表面，承壓板18的右側(cè)表面與千斤頂11的活塞桿端部頂壓配合。

錨固連接結(jié)構(gòu)包括一組腰型孔6和一組帶內(nèi)攻絲的圓孔8，上錨固板14和和下錨固板15的左側(cè)邊沿對(duì)齊，上錨固板14的長(zhǎng)度小于下錨固板15的長(zhǎng)度，一組腰型孔6自前而后開(kāi)設(shè)在下錨固板15的右側(cè)部，每個(gè)腰型孔6的長(zhǎng)度方向均沿左右水平方向設(shè)置，一組圓孔8自前而后開(kāi)設(shè)在固定板17左側(cè)部，每個(gè)腰型孔6均與一個(gè)圓孔8左右對(duì)應(yīng)設(shè)置。

一種預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置的錨固方法，包括以下步驟：

1）、截取預(yù)應(yīng)力纖維板1：根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)梁的長(zhǎng)度裁剪合適長(zhǎng)度的預(yù)應(yīng)力纖維板1，預(yù)應(yīng)力纖維板1尺寸規(guī)格為：長(zhǎng)度1000mm、寬度50mm、厚度1.4mm；

2）、加工制作張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15，上錨固板14長(zhǎng)度為220mm，下錨固板15的長(zhǎng)度為240mm，上錨固板14和下錨固板15的厚度均為12mm；

加工制作張拉反力架9，張拉反力架9的固定板17和承壓板18構(gòu)成的L型板狀結(jié)構(gòu)一體折彎而成；

加工制作兩根張拉導(dǎo)桿7，張拉導(dǎo)桿7直徑與長(zhǎng)度分別為12mm、1m；

3）、使用固定錨具將預(yù)應(yīng)力纖維板1的左端夾持到土木工程結(jié)構(gòu)梁的左側(cè)下表面；將預(yù)應(yīng)力纖維板1的左端放置到張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15表面的防滑齒紋中分增強(qiáng)與預(yù)應(yīng)力纖維板1的緊固摩擦力，擰上第一高強(qiáng)螺栓5使上錨固板14和下錨固板15夾緊預(yù)應(yīng)力纖維板1；

然后安裝張拉反力架9：對(duì)于張拉反力架9位置的確定，設(shè)定對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1施加預(yù)應(yīng)力值為極限強(qiáng)度的30%，預(yù)應(yīng)力纖維板1的伸長(zhǎng)率1.7%，通過(guò)計(jì)算得出預(yù)應(yīng)力纖維板1實(shí)際伸長(zhǎng)量為，以張拉端錨具4靠近千斤頂11的一端起始位置，沿向右張拉方向測(cè)量出5.1cm，該位置即為張拉反力架9的安裝位置，使用第二高強(qiáng)螺栓10將固定板17固定連接在土木工程結(jié)構(gòu)梁的下表面；

4）、安裝張拉端動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：將兩根張拉導(dǎo)桿7穿到左導(dǎo)向孔3和右導(dǎo)向孔16內(nèi)，再把張拉擋板12穿到兩根張拉導(dǎo)桿7右端，將千斤頂11放置在張拉反力架9與張拉擋板12之間，在兩根張拉導(dǎo)桿7的左端擰上左鎖緊螺母2，在兩根張拉導(dǎo)桿7的右端擰上右鎖緊螺母13；

5）、張拉預(yù)應(yīng)力纖維板1：千斤頂11通過(guò)液壓管路連接到液壓站，驅(qū)動(dòng)千斤頂11，千斤頂11頂推張拉擋板12，張拉擋板12通過(guò)張拉導(dǎo)桿7帶動(dòng)張拉端錨具4同步向右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1的張拉，張拉過(guò)程中發(fā)現(xiàn)張拉端錨具4的下錨固板15上的一組腰型孔6覆蓋在張拉反力架9的固定板17上的一組圓孔8時(shí)，查看液壓站上的液壓表讀數(shù)并同步對(duì)千斤頂11進(jìn)行加壓或卸載來(lái)微調(diào)拉力值，校對(duì)無(wú)誤后即完成對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1的預(yù)應(yīng)力施加；

6）、固定張拉端錨具4：保持千斤頂11處于持荷狀態(tài)，照準(zhǔn)張拉端錨具4上預(yù)留的腰型孔6與張拉反力架9上的圓孔8重合位置，使用第三高強(qiáng)螺栓19與圓孔8進(jìn)行連接，擰緊第三高強(qiáng)螺栓19后，腰型孔6內(nèi)的多余部分用U形鍵填充，完成對(duì)張拉端錨具4的固定，然后卸載并拆除千斤頂11、張拉導(dǎo)桿7和張拉擋板12。

綜上所述，本發(fā)明適用于土木工程結(jié)構(gòu)修復(fù)領(lǐng)域，與現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固方法相比具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明利用纖維板張拉力與伸長(zhǎng)量之間的線性關(guān)系，定位并安裝張拉反力架；所采用的張拉端錨固裝置通過(guò)預(yù)應(yīng)力纖維板伸長(zhǎng)量控制實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉的有效控制，使得纖維板預(yù)應(yīng)力施加過(guò)程更加便捷。

2、本發(fā)明的張拉端錨具不依靠張拉導(dǎo)桿進(jìn)行固定，而是對(duì)張拉端錨具的下錨固板上預(yù)設(shè)腰型孔，纖維板施加預(yù)應(yīng)力結(jié)束后使用第三高強(qiáng)螺栓將張拉端錨具與張拉反力架的固定板預(yù)留的內(nèi)攻絲圓孔連接。采用該錨固方法纖維板長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力能夠得到有效保證，錨固方法更加穩(wěn)定可靠，纖維板預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后即可拆除張拉導(dǎo)桿，克服了現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端張拉導(dǎo)桿錨固方法普遍存在的耐久性不足問(wèn)題，有效解決了張拉導(dǎo)桿長(zhǎng)期服役易受到外界環(huán)境影響，一旦銹蝕將導(dǎo)致纖維板預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明在錨固前的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在錨固后的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中張拉端錨具的放大圖；

圖4是圖3中A-A剖視圖；

圖5是圖1中張拉反力架的放大圖；

圖6是圖5中B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-6所示，本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置，包括張拉端錨具4、張拉反力架9、張拉導(dǎo)桿7、張拉擋板12和千斤頂11；

預(yù)應(yīng)力纖維板1右端夾持在張拉端錨具4內(nèi)，張拉導(dǎo)桿7沿左右水平方向平行設(shè)有兩根，張拉端錨具4、張拉反力架9和張拉擋板12，自左向右依次穿套在兩根張拉導(dǎo)桿7上，張拉導(dǎo)桿7的兩端分別螺紋連接有左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母13，左鎖緊螺母2右端與張拉端錨具4左端面接觸，右鎖緊螺母13左端與張拉擋板12左側(cè)表面接觸；千斤頂11的本體和活塞桿的端部分別與張拉反力架9右端和張拉擋板12左側(cè)表面頂壓配合；

張拉端錨具4右側(cè)和張拉反力架9左側(cè)之間對(duì)應(yīng)設(shè)置有錨固連接結(jié)構(gòu)。

張拉端錨具4包括上錨固板14和下錨固板15，預(yù)應(yīng)力纖維板1右端夾持在上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15之間通過(guò)若干個(gè)陣列布置的第一高強(qiáng)螺栓5緊固連接，上錨固板14和下錨固板15之間貼合面的前部以及后部沿左右水平方向均設(shè)有一條用于穿設(shè)張拉導(dǎo)桿7的左導(dǎo)向孔3；

上錨固板14下表面和下錨固板15的上表面均勻設(shè)置有若干條防滑齒紋，每條防滑齒紋的長(zhǎng)度方向均與預(yù)應(yīng)力纖維板1的長(zhǎng)度方向垂直，防滑齒紋深為0.5mm，相鄰兩條防滑齒紋間距為4.8mm。

張拉反力架9包括由固定板17和承壓板18構(gòu)成的L型板狀結(jié)構(gòu)，固定板17的右端邊沿與承壓板18的上端邊沿固定連接，固定板17前部和后部沿左右水平方向均設(shè)有一條用于穿設(shè)張拉導(dǎo)桿7的右導(dǎo)向孔16，固定板17通過(guò)第二高強(qiáng)螺栓10固定連接在土木工程結(jié)構(gòu)梁的下表面，承壓板18的右側(cè)表面與千斤頂11的活塞桿端部頂壓配合。

錨固連接結(jié)構(gòu)包括一組腰型孔6和一組帶內(nèi)攻絲的圓孔8，上錨固板14和和下錨固板15的左側(cè)邊沿對(duì)齊，上錨固板14的長(zhǎng)度小于下錨固板15的長(zhǎng)度，一組腰型孔6自前而后開(kāi)設(shè)在下錨固板15的右側(cè)部，每個(gè)腰型孔6的長(zhǎng)度方向均沿左右水平方向設(shè)置，一組圓孔8自前而后開(kāi)設(shè)在固定板17左側(cè)部，每個(gè)腰型孔6均與一個(gè)圓孔8左右對(duì)應(yīng)設(shè)置。

本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力纖維板張拉端錨固裝置的錨固方法，包括以下步驟：

1）、截取預(yù)應(yīng)力纖維板1：根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)梁的長(zhǎng)度裁剪合適長(zhǎng)度的預(yù)應(yīng)力纖維板1，預(yù)應(yīng)力纖維板1尺寸規(guī)格為：長(zhǎng)度1000mm、寬度50mm、厚度1.4mm；

2）、2）、加工制作張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15，上錨固板14長(zhǎng)度為220mm，下錨固板15的長(zhǎng)度為240mm，上錨固板14和下錨固板15的厚度均為12mm；

加工制作張拉反力架9，張拉反力架9的固定板17和承壓板18構(gòu)成的L型板狀結(jié)構(gòu)一體折彎而成；

加工制作兩根張拉導(dǎo)桿7，張拉導(dǎo)桿7直徑與長(zhǎng)度分別為12mm、1m；

3）、使用固定錨具將預(yù)應(yīng)力纖維板1的左端夾持到土木工程結(jié)構(gòu)梁的左側(cè)下表面；將預(yù)應(yīng)力纖維板1的左端放置到張拉端錨具4的上錨固板14和下錨固板15之間，上錨固板14和下錨固板15表面的防滑齒紋中分增強(qiáng)與預(yù)應(yīng)力纖維板1的緊固摩擦力，擰上第一高強(qiáng)螺栓5使上錨固板14和下錨固板15夾緊預(yù)應(yīng)力纖維板1；

然后安裝張拉反力架9：對(duì)于張拉反力架9位置的確定，設(shè)定對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1施加預(yù)應(yīng)力值為極限強(qiáng)度的30%，預(yù)應(yīng)力纖維板1的伸長(zhǎng)率1.7%，通過(guò)計(jì)算得出預(yù)應(yīng)力纖維板1實(shí)際伸長(zhǎng)量為，以張拉端錨具4靠近千斤頂11的一端起始位置，沿向右張拉方向測(cè)量出5.1cm，該位置即為張拉反力架9的安裝位置，使用第二高強(qiáng)螺栓10將固定板17固定連接在土木工程結(jié)構(gòu)梁的下表面；

4）、安裝張拉端動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：將兩根張拉導(dǎo)桿7穿到左導(dǎo)向孔3和右導(dǎo)向孔16內(nèi)，再把張拉擋板12穿到兩根張拉導(dǎo)桿7右端，將千斤頂11放置在張拉反力架9與張拉擋板12之間，在兩根張拉導(dǎo)桿7的左端擰上左鎖緊螺母2，在兩根張拉導(dǎo)桿7的右端擰上右鎖緊螺母13；

5）、張拉預(yù)應(yīng)力纖維板1：千斤頂11通過(guò)液壓管路連接到液壓站，驅(qū)動(dòng)千斤頂11，千斤頂11頂推張拉擋板12，張拉擋板12通過(guò)張拉導(dǎo)桿7帶動(dòng)張拉端錨具4同步向右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1的張拉，張拉過(guò)程中發(fā)現(xiàn)張拉端錨具4的下錨固板15上的一組腰型孔6覆蓋在張拉反力架9的固定板17上的一組圓孔8時(shí)，查看液壓站上的液壓表讀數(shù)并同步對(duì)千斤頂11進(jìn)行加壓或卸載來(lái)微調(diào)拉力值，校對(duì)無(wú)誤后即完成對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維板1的預(yù)應(yīng)力施加；

6）、固定張拉端錨具4：保持千斤頂11處于持荷狀態(tài)，照準(zhǔn)張拉端錨具4上預(yù)留的腰型孔6與張拉反力架9上的圓孔8重合位置，使用第三高強(qiáng)螺栓19與圓孔8進(jìn)行連接，擰緊第三高強(qiáng)螺栓19后，腰型孔6內(nèi)的多余部分用U形鍵填充，完成對(duì)張拉端錨具4的固定，然后卸載并拆除千斤頂11、張拉導(dǎo)桿7和張拉擋板12。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。